论地理信息科学的本体方法论

在介绍了本体论和本体的基本概念之后,讨论了本体技术方法的重要特性。最后从解决地理信息科学发展中面临的问题入手,探讨了地理信息科学中的本体方法论。     

地理信息科学方法论案例研究

作为上期论文的续篇,本文针对地理信息六种科学方法中的四种和七种技术方法中的四种进行了案例研究。其中图形/图像思维方法的案例是纵向岭谷区通道-阻隔理论的形成和北部湾M型战略的建立;数学模型方法的案例是区域生态环境评价模型和区域突发公共事件应急反应模型;地学信息图谱方法的案例是黄土高原地貌形态图谱在在土地利用中的应用;智能分析与计算方法的案例是旅游出行辅助决策分析和县级农业对弈决策分析;地理信息采集和监测技术方法的案例是森林火灾自动监测与报警系统;地理信息表达技术方法的案例是中国资源环境电子地图集;地理信息服务技术方法的案例是基于CNG I的可持续发展信息服务系统;地理信息网格技术方法的案例是基于中国国家网格的陆面数据同化系统。总之,通过案例研究,丰富了地理信息科学方法论的理论和范式,对于地理信息科学本身的发展也有益处。     

基于本体的地理信息语义共享方法

针对当前数据级地理信息共享的不足,分析地理信息语义共享的相关理论,研究基于本体的地理信息语义共享方法。该方法使地理信息具有唯一的语义描述,同时具备语义推理能力,为地理信息语义共享提供理论依据。     

试论地理信息科学的基础学科范式

随着地理信息系统的出现和不断发展, 20世纪90年代提出的地理信息科学已经逐渐成为一门介于地理学、信息科学和测绘学等多学科交叉的新兴学科。秉承地理信息科学仍然是一个开放知识体系的基本判断, 从地理信息科学的上位学科地理学、信息科学、地球观测科学的基础学科特征出发, 重点论述其基础性和科学属性, 进而探讨了地理信息科学进一步发展的基础学科范式, 为地理信息科学知识体系的不断完善、加强地理信息科学的科学性、基础性和系统性提供潜在的发展路径。     

基于本体和Web技术的地理信息系统集成研究

对本体驱动的信息系统集成的研究进展进行总结,提出一种新的基于本体的地理信息系统集成结构-网状动态模型,本模型利用互操作模块将分散在Intemet上的地理信息系统开放和动态地集成在一起,大大提高了分布异构地理信息系统间的语义互操作能力.     

基于本体集成的地理信息分类分级表达研究

介绍地理本体的基本概念、结构及其建模方法,通过分析地理信息分类分级存在的问题,提出通过构建地理本体并利用地理本体的丰富的语义性和便利的可操作性,对地理信息进行分类分级的方法,实现不同分类分级标准之间的集成与互操作,为解决因信息分类分级产生的数据语义异构性所带来的应用难题提供理论与技术的参考。     

地理本体在机场地理信息组织中的应用

针对基于分层、基于地理特征和元数据技术在地理信息组织方面的不足,利用地理本体的思想和方法对机场进行认知表达。研究构建了机场地理本体概念模型,根据概念模型和已有异构地理信息之间的映射关系,建立了基于地理本体的机场地理信息数据库。最后以某机场为例,对该机场地理信息进行了有效组织。结果表明,该方法能够消除不同领域用户对信息理解的异议,有利于机场地理信息的语义共享和互操作。     

地理本体在基础地理信息数据融合中的应用

综合考虑不同来源空间数据的相关标准,对地理概念进行规范化;然后对不同数据标准建立相应的地理本体模型,同时建立不同本体模型中概念之间的映射和关联关系,并使用概念格算法来完成概念及其关系的有效管理;最后在陆海地图一体化显示中对地形图和海图数据融合的研究中进行了应用。     

地理信息本体开发方法及应用

地理信息本体的构建是实现地理信息资源共享与互操作的前提和基础一在分析现有本体的基础上,提出了地理信息本体的六元组结构和工程化的地理信息本体开发方法,并初步实现了基于本体的地理信息发现服务的原型系统。     

论虚拟地理实验思想与方法

结合传统的实验思想与方法以及最新的虚拟地理技术,阐述并发展"虚拟地理实验"思想、概念、特征与方法。从虚拟地理环境、三条黄河、仿真虚拟科学等阐述了虚拟地理实验思想的最初形成与发展;从实践哲学角度,探讨了虚拟实践的特征、以及与现实实践的相互关系,并认为复杂性地理科学的研究需要集成现场实验、实验室实验以及计算虚拟实验等的多样化实践形式。探讨虚拟地理实验的特征、类型,尝试建立虚拟地理实验核心理论的虚实相似原理和虚实协同原理;最后,以洪水动力过程与人群活动过程为例,开展了虚拟自然地理实验与虚拟人文地理实验的初步应用原型试验。     

Ontological Engineering for Interpreting Geospatial Queries

Despite advancements in geographic information system (GIS) technology, the efficient and effective utilization of GIS to solve geospatial problems is a daunting process requiring specialized knowledge and skills. Two of the most important and burdensome tasks in this process are interpretation of geospatial queries and mapping the interpreted results into geospatial data models and geoprocessing operations. With the current state of GIS, there exists a gap between the knowledge user's possess and the knowledge and skills they need to utilize GIS for solving problems. Currently, users resort to training and practice on GIS technology or involving GIS experts. Neither of these options is optimal and there is a need for a new approach that automates geoprocessing tasks using GIS technology. This paper presents an ontological engineering methodology that uses multiple ontologies and the mappings among them to automate certain tasks related to interpretation of geospatial queries and mapping the interpreted results into geospatial data models and geoprocessing operations. The presented methodology includes conceptualization of geospatial queries, knowledge representation for queries, techniques for relating elements in different ontologies, and an algorithm that uses ontologies to map queries to geoprocessing operations.     

海啸早期预警系统的一种本体式表达

无线传感器通常用于环境监测,如气候变化、水质和监控灾害管理等。目前,灾害管理是一项十分关键和紧迫的工作,在海啸预警和预测系统方面尤为突出。本文在研制区域水文态势地理信息服务系统(RHSGISS)的基础上,为减缓灾害,研究出了海啸早期预警系统的一种本体式表达。该系统由地震监测台站、海底压力记录仪(BPR)和验潮仪等组成,其主要功用是解释复杂的多维数据。该数据由各种传感器、系统间的互操作性以及处理异构数据等生成。目前的核心问题在于将获取自海啸早期预警系统多个组件的异构数据进行融合以及提供基于Web网络的数据服务。面向特定陆表监测与应急响应任务,本文通过使用开放地理空间联盟(OGC)确定的传感器网络赋能实现(SWE)框架,构建了基于"北斗"卫星导航系统的GPNT服务体系,能为所有接入空天地一体化对地感测网环境下的用户共享互操作性和可伸缩性提供便利。本体因其功能上可以提供明确含义的信息,而成为了解决信息异质性问题的手段。本文在传感器网络数据与数据语义方面提出了一种面向服务的架构(SOA)模型,目的是要提供使用本体和Jena规范来表示更有意义的早期海啸预警系统信息。     

测绘工程专业地理信息系统课程教学方法研究

结合地理信息系统课程的教学实践,针对测绘工程专业的培养目标,从地理信息系统课程的教学环节方面提出了课程开设要求、开设时间、学时数及课程教学内容安排,并提出了启发式教学、研究式教学、互动式教学等创新的教学方法;从实践环节方面,详细阐述了上机操作实习应掌握的ArcView软件的基本功能和操作;对于考试,提出了平时考核和最终试卷考试相结合的方式,并改革考试内容,在试卷中增大与实习相关的软件操作题和一些分析论述部分;对于毕业设计,以产学研相结合为出发点,提出采取学校与生产单位协商选择部分合适课题的方式,以提高学生分析问题、解决问题的综合能力。     

基于本体属性的基础地理信息概念语义相似性计算模型

语义相似性对于知识自动共享与集成起着非常重要的作用。在许多地理信息的应用领域,通常直接将分类体系作为领域(或任务)本体,并基于此计算概念间的语义距离以实现相似度计算。该方法虽然能够快速、简便地计算概念间的语义相似度,但是有时却因为分类体系的改变而造成相同概念间的相似度产生差异,甚至可能是错误的计算结果。本文面向基础地理信息领域,利用属性枚举方法表达概念的本质语义特征,从基础地理信息概念的内涵出发,提出基于本体属性的语义相似性计算模型。该模型将每个概念表达为本体属性集合,利用相关本体属性的相似性,结合权重信息计算概念的相似性。最后从基础地理信息概念中提取出100组样本,计算概念间的语义相似度并验证基于本体属性模型的有效性。实验结果表明基于本体属性的模型能更合理地计算出基础地理信息概念的相似度。     

农村土地调查基本农田上图方法

土地是人类赖以生存和社会发展的物质基础,耕地是农业生产最基本、不可替代的生产资料。基本农田调查是农村土地调查最为重要的一个部分,基本农田上图工作对于政府部门制定土地政策、优化土地结构、保护耕地、提高耕地质量具有十分重要的意义。本文从基本农田概念的引入、基本农田上图技术流程、基本农田保护块上图以及图件编制、数据汇总几个方面阐述了农村土地调查基本农田的上图方法。     

城市更新中房屋数据的快速统计技术

在城市更新("三旧"改造)基础数据调查当中,存在处理房屋调查数据外内业工作内容多、工作量大困难问题。在本文中,提出了采用无人机倾斜摄影测量技术与利用数据转换系统FME进行模板建立技术外内业结合快速统计房屋数据方案。项目研究测试结果表明,采用无人机倾斜摄影测量技术与利用数据转换系统FME进行模板建立技术外内业结合,能够实现快速统计房屋数据,从而提高工作效率,缩短工期,节约成本。使城市更新("三旧"改造)这项利民的工程得以顺利实施。     

地质信息共享方法研究

适合地矿工作自身特点的地质信息共享方法是实现地质信息共享的关键。本文根据地矿行业自身特点,对地质信息共享数据模型-GeoSciML,能调动地质信息产权所有者共享积极性的地质信息共享保障机制与共享模式,以及地质信息共享平台与关键技术进行了探讨。